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　　Java 技術(shù)三大特性

　　1 ：虛擬機(jī)

　　Java 虛擬機(jī) JVM(Java Virtual Machine)在 Java 編程里面具有非常重要的地位，約相當(dāng)于前面學(xué)到的 Java 運(yùn)行環(huán)境，虛擬機(jī)的基本功能如下：

　　(1)：通過(guò) ClassLoader 尋找和裝載 class 文件

　　(2)：解釋字節(jié)碼成為指令并執(zhí)行，提供 class 文件的運(yùn)行環(huán)境

　　(3)：進(jìn)行運(yùn)行期間垃圾回收

　　(4)：提供與硬件交互的平臺(tái)

　　Java虛擬機(jī)是在真實(shí)機(jī)器中用軟件模擬實(shí)現(xiàn)的一種想象機(jī)器。Java虛擬機(jī)代碼被存儲(chǔ)在 .class文件中; 每個(gè)文件都包含最多一個(gè)public類。 Java 虛擬機(jī)規(guī)范為不同的硬件平臺(tái)提供了一種編譯Java技術(shù)代碼的規(guī)范，該規(guī)范使Java 軟件獨(dú)立于平臺(tái)，因?yàn)榫幾g是針對(duì)作為虛擬機(jī)的“一般機(jī)器”而做。這個(gè)“一般機(jī)器”可用軟件模擬并運(yùn)行于各種現(xiàn)存的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，也可用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。編譯器在獲取Java應(yīng)用程序的源代碼后，將其生成字節(jié)碼，它是為JVM生成的一種機(jī)器碼指令。每個(gè)Java解釋器，不管它是Java技術(shù)開(kāi)發(fā)工具，還是可運(yùn)行applets 的Web瀏覽器，都可執(zhí)行JVM。

　　JVM 為下列各項(xiàng)做出了定義

　　- 指令集(相當(dāng)于中央處理器[CPU] )

　　- 寄存器

　　- 類文件格式

　　- 棧

　　- 垃圾收集堆

　　- 存儲(chǔ)區(qū)

　　JVM 的代碼格式由緊縮有效的字節(jié)碼構(gòu)成。 由 JVM 字節(jié)碼編寫(xiě)的程序必須保持適當(dāng)?shù)念愋图s束。大部分類型檢查是在編譯時(shí)完成。任何從屬的 Java 技術(shù)解釋器必須能夠運(yùn)行任何含有類文件的程序，這些類文件應(yīng)符合 Java 虛擬機(jī)規(guī)范中所指定的類文件格式。

　　1.1 ：虛擬機(jī)是 Java 平臺(tái)無(wú)關(guān)的保障

　　正是因?yàn)橛刑摂M機(jī)這個(gè)中間層，Java 才能夠?qū)崿F(xiàn)與平臺(tái)無(wú)關(guān)。 虛擬機(jī)就好比是一個(gè) Java運(yùn)行的基本平臺(tái)，所有的 Java 程序都運(yùn)行在虛擬機(jī)上，如下圖所示：

　　2 ：垃圾回收

　　2.1 ：什么是垃圾

　　在程序運(yùn)行的過(guò)程中，存在被分配了的內(nèi)存塊不再被需要的情況，那么這些內(nèi)存塊對(duì)程序來(lái)講就是垃圾。

　　產(chǎn)生了垃圾，自然就需要清理這些垃圾，更為重要的是需要把這些垃圾所占用的內(nèi)存資源，回收回來(lái)，加以再利用，從而節(jié)省資源，提高系統(tǒng)性能。

　　2.2 ：垃圾回收

　　- 不再需要的已分配內(nèi)存應(yīng)取消分配(釋放內(nèi)存)

　　- 在其它語(yǔ)言中，取消分配是程序員的責(zé)任

　　- Java 編程語(yǔ)言提供了一種系統(tǒng)級(jí)線程以跟蹤內(nèi)存分配

　　- 垃圾收集

　　- 可檢查和釋放不再需要的內(nèi)存

　　- 可自動(dòng)完成上述工作

　　- 可在 JVM 實(shí)現(xiàn)周期中，產(chǎn)生意想不到的變化

　　許多編程語(yǔ)言都允許在程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，分配內(nèi)存的過(guò)程由于語(yǔ)言句法不同而有所變化，但總是要將指針?lè)祷氐絻?nèi)存的起始位置，當(dāng)分配內(nèi)存不再需要時(shí)(內(nèi)存指針已溢出范圍)，程序或運(yùn)行環(huán)境應(yīng)釋放內(nèi)存。

　　在 C，C++ 或其它語(yǔ)言中，程序員負(fù)責(zé)釋放內(nèi)存。有時(shí)，這是一件很困難的事情。因?yàn)槟悴⒉豢偸鞘孪戎�道�?nèi)存應(yīng)在何時(shí)被釋放。 當(dāng)在系統(tǒng)中沒(méi)有能夠被分配的內(nèi)存時(shí)，可導(dǎo)致程序癱瘓，這種程序被稱作具有內(nèi)存漏洞。

　　Java 編程語(yǔ)言解除了程序員釋放內(nèi)存的責(zé)任。它可提供一種系統(tǒng)級(jí)線程以跟蹤每一次內(nèi)存的分配情況。在 Java 虛擬機(jī)的空閑周期，垃圾收集線程檢查并釋放那些可被釋放的內(nèi)存。垃圾收集在 Java 技術(shù)程序的生命周期中自動(dòng)進(jìn)行，它解除了釋放內(nèi)存的要求，這樣能夠有效避免內(nèi)存漏洞和內(nèi)存泄露(內(nèi)存泄露就是程序運(yùn)行期間，所占用的內(nèi)存一直往上漲，很容易造成系統(tǒng)資源耗盡而降低性能或崩潰)。

　　2.3 ：提示

　　(1)：在 Java 里面，垃圾回收是一個(gè)自動(dòng)的系統(tǒng)行為，程序員不能控制垃圾回收的功能和行為。比如垃圾回收什么時(shí)候開(kāi)始，什么時(shí)候結(jié)束，還有到底哪些資源需要回收等，都是程序員不能控制的。

　　(2)：有一些跟垃圾回收相關(guān)的方法，比如：System.gc() , 記住一點(diǎn)，調(diào)用這些方法，僅僅是在通知垃圾回收程序，至于垃圾回收程序運(yùn)不運(yùn)行，什么時(shí)候運(yùn)行，都是無(wú)法控制的。

　　(3)：程序員可以通過(guò)設(shè)置對(duì)象為 null(后面會(huì)講到)來(lái)標(biāo)示某個(gè)對(duì)象不再被需要了，這只是表示這個(gè)對(duì)象可以被回收了，并不是馬上被回收。

　　3 ：代碼安全

　　Java 如何保證編寫(xiě)的代碼是安全可靠的呢?

　　(1)：第一關(guān)：編寫(xiě)的代碼首先要被編譯成為 class 文件，如果代碼寫(xiě)得有問(wèn)題，編譯期間就會(huì)發(fā)現(xiàn)，然后提示有編譯錯(cuò)誤，無(wú)法編譯通過(guò)。

　　(2)：第二關(guān)：通過(guò)編譯關(guān)后，在類裝載的時(shí)候，還會(huì)進(jìn)行類裝載檢查，把本機(jī)上的類和網(wǎng)絡(luò)資源類相分離，在調(diào)入類的時(shí)候進(jìn)行檢查，因而可以限制任何“特洛伊木馬”的應(yīng)用。

　　(3)：第三關(guān)：類裝載后，在運(yùn)行前，還會(huì)進(jìn)行字節(jié)碼校驗(yàn)，以判斷你的程序是安全的。

　　(4)：第四關(guān)：如果你的程序在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，還有沙箱 (Sand Box)的保護(hù)，什么是沙箱呢?

　　就是如果你的程序沒(méi)有獲得授權(quán)，只能在沙箱限定的范圍內(nèi)運(yùn)行，是不能夠訪問(wèn)本地資源的，從而保證安全性。

　　如下圖所示：

　　學(xué)習(xí)到這里，大家應(yīng)該對(duì) Java 有了一定的了解了。 現(xiàn)在是否想要看看 Java 程序究竟什么樣子呢?是不是想要體會(huì)一下如何開(kāi)發(fā) Java 程序呢?下面我們先來(lái)看看如何構(gòu)建 JSE 的環(huán)境，這是進(jìn)行 Java 程序開(kāi)發(fā)的第一步。

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